《化学反应工程方案》期末专业考试试题~及内容答案.doc

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1、|1、单项选择题： （每题2分，共20分） 1反应器中等温进行着 AP(1)和 AR(2)两个反应，当降低 A的浓度后，发现反 应生成 P的量显著降低，而 R的生成量略降低，表明 (A )A反应(1)对 A的反应级数大于反应 (2) B反应(1) 对 A的反应级数小于反应 (2) C反应(1)的活化能小于反应 (2) D反应(1)的反应速率常数大于反应 (2) 2.四只相同体积的全混釜串联操作，其无因次停留时间分布的方差值 2 为( B )A 1.0 B. 0.25 C0.50 D0 3对一平行连串反应 R A Q P A ) 3 ( ) 2 ( ) 1 ( ，P为目的产物，若活化能次序为：

2、E 2-r A2 B-r A1 = -r A2C-r A1 a2 。Aala2 BalE2 4从反应器停留时间分布测定中,求得无因次方差 98 . 0 2 ,反应器可视为 全混流反应|器 又若求得无因次方差 02 . 0 2 ,则反应器可视为 活塞流反应器 。 5有两个有效容积不等的全混流反应器串联操作，反应为二级不可逆反应AP，若大釜 在先，小釜在后，出口转化率为x A1 ，小釜在先、大釜在后，则出口转化率为x A2 ，两种情 况下，进料流速、进料浓度和反应温度均相同，比较x A1 和x A2 的相对大小为 x A1 b （2）二级反应，等温操作。 a E 2 ，则反应温度应尽可能采用高温或

3、低温？ 答：为使目的产物P的选择性高，应选择： (1)若采用间歇反应釜，其加料方式为 A一次性加入，B连续滴加 ； (2)若采用管式反应器，其进料方式为 A从反应器进口处加入，B沿管长多处加入 ； (3)若E 1 E 2 ，则反应温度应采用 高温 。 一、选择题 1、气相反应 进料时无惰性气体， 与 以12摩尔比进料， CO + 3H 2 CH 4+ H 2 O CO 2 H 则膨胀因子 =_A_。 CO A. -2 B. -1 C. 1 D. 2 2、一级连串反应 在间歇式反应器中，则目的产物P的最大浓度 A S K 1 K 2 P _A_。 max , P C A. B. C. D. 1

4、2 2 ) ( 2 1 0 K K K A K K C 2 2 / 1 1 2 0 1 ) / ( K K C A 1 2 2 ) ( 1 2 0 K K K A K K C 2 2 / 1 2 1 0 1 ) / ( K K C A 3、串联反应A P（目的）R + S，目的产物P与副产物S的选择性 =_C_。 P S A. B. C. D. A A P P n n n n 0 0 0 0 A P P n n n 0 0 S S P P n n n n 0 0 R R P P n n n n 4、全混流反应器的容积效率=1.0时，该反应的反应级数n_B_。 A. 0 B. =0 C. 0 D

5、. 0 5、对于单一反应组分的平行反应 ，其瞬间收率 随 增大而单调下 A P( ) S() P A C 降，则最适合的反应器为_B_。 Q B A P B A k k 2 1 2 2 2 5 . 0 2 5 . 0 2 1 B A Q B A P C C k r C C k r |A. 平推流反应器 B. 全混流反应器 C. 多釜串联全混流反应器 D. 全混流串接平推流反应器 6、对于反应级数n0的不可逆等温反应，为降低反应器容积，应选用_A_。 A. 平推流反应器 B. 全混流反应器 C. 循环操作的平推流反应器 D. 全混流串接平推流反应器 7、一级不可逆液相反应 ， ， 出口转化率 ，

6、每 A 2R 3 0 / 30 . 2 m kmol C A 7 . 0 A x 批操作时间 ，装置的生产能力为50000 kg产物R/天， =60，则反应器 h t t 06 . 2 0 R M 的体积V为_C_ 。 3 m A. 19.6 B. 20.2 C. 22.2 D. 23.4 8、在间歇反应器中进行等温一级反应A B， ，当 时， s l mol C r A A / 01 . 0 l mol C A / 1 0 求反应至 所需时间t=_B_秒。 l mol C A / 01 . 0 A. 400 B. 460 C. 500 D. 560 9、一级连串反应A P S在全混流釜式反应

7、器中进行，使目的产物P浓度最大时的最优 空时 _D_。 opt A. B. C. D. 1 2 1 2 ) / ln( K K K K 1 2 2 1 ) / ln( K K K K 2 1 1 2 ) / ln( K K K K 2 1 1 K K 10、分批式操作的完全混合反应器非生产性时间 不包括下列哪一项_B_。 0 t A. 加料时间 B. 反应时间 C. 物料冷却时间 D. 清洗釜所用时间 11、全混流反应器中有_B_个稳定的定常态操作点。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 12、全混流反应器的容积效率小于1.0时，且随着 的增大而减小，此时该反应的反应 A 级数n _ D_

8、 。 A. 0 B. =0 C. 0 D. 0 13、当反应级数n_D_时，微观流体具有比宏观流体高的出口转化率。 A. =0 B. =1 C. 1 D. 1 14、轴向分散模型的物料衡算方程的初始条件和边界条件与_C_无关。 A. 示踪剂的种类 B. 示踪剂的输入方式 C. 管内的流动状态 D. 检测位置 15、对于气-液相反应几乎全部在液相中进行的极慢反应，为提高反应速率，应选用 _C_装置。 A. 填料塔 B. 喷洒塔 C. 鼓泡塔 D. 搅拌釜 16、催化剂在使用过程中会逐渐失活，其失活速率式为 ，当平行失活对 d m i d C k dt d 反应物有强内扩散阻力时，d为_C_。 A

9、. 0 B. =1 C. 3 D. 1 17、不属于气固相催化反应固定床反应器拟均相二维模型的特点是_A_。|A. 粒子与流体间有温度差 B. 粒子与流体间无温度差 C. 床层径向有温度梯度 D. 床层轴向有温度梯度 18、属于气固相催化反应固定床反应器拟均相二维模型的特点是_A_。 A. 粒子与流体间有浓度差 B. 粒子与流体间无浓度差 C. 床层径向有温度梯度 D. 床层径向有浓度梯度 19、下列哪一项不属于流化床反应器按深度而分的第级模型的特点_C_。 A. 各参数均为恒值 B. 参数值不随床高而变 C. 参数值与气泡大小无关 D. 参数值与气泡大小有关 20、流化床反应器中的操作气速

10、是根据具体情况定的，一般取流化数 在_B_范 0 U mf U U 0 围内。 A. 0.10.4 B. 1.510 C. 1015 D. 0.41.5 21、全混流反应器进行放热反应时，要使反应器操作在稳定的定常态，则必须满足以下条 件 C A移热速率放热速率 B移热速率放热速率随温度的变化率 D移热速率随温度变化率放热速率随温度的变化率 22、气固催化反应本征速率是指排除 C 阻力后的反应速率。 A外扩散阻力 B内扩散 C内外扩散 D吸附和脱附 23、等温液相反应 A+BP rp=klCACB， 2AR rR=k2CA2 P为目的产物，有下列四种方案可供选择，从提高P的收率着眼适宜选用 D

11、 A 间歇釜式反应器，A和B一次性加入； B全混流反应器； C半间歇釜式反应器，A一次性加入，B连续滴加； D半间歇釜式反应器，B一次性加入，A连续滴加。 24、乙苯在催化剂上脱氢生成苯乙烯，经一段时间反应后，苯乙烯生成量不再增加，乙苯 仍大量存在，表明这是一个 B 反应。 A慢速 B可逆 C自催化 D不可逆 25、等温恒容下进行各步均为一级不可逆串联反应 若保持相同的 A S K 1 K 2 P 转化率x A ，调节反应温度使k 2 /k 1 降低，则P的收率将 A A.增大 B减小 C不变 D先增后减 26、在全混流反应器中，反应器的有效容积与进料流体的容积流速之比为_A_。 A. 空时

12、B.反应时间t C. 停留时间t D. 平均停留时间 27、阶跃示踪法测定停留时间分布 对应曲线为_B_。 A. E（t）曲线 B. F（t）曲线 C. I（t）曲线 D.y（t）曲线 28、气固催化反应的内扩散模数 ，其中L为特征长度，若颗粒为球形则L=_D_。 A. 厚度/2 B. R C. R/2 D. R/3 29、对于反应级数n0的不可逆等温反应，为降低反应器容积，应选用_A_。 A. 平推流反应器 B. 全混流反应器 C. 循环操作的平推流反应器 D. 全混流串接平推流反应器 二、填空题 1、化学反应工程是一门研究 化学反应的工程问题 的科学。 2、化学反应速率式为 ，如用浓度表示

13、的速率常数为 ，用压力表示的速率 B A C A C C K r C K|常数 ，则 = ) ( ) ( RT 。 P K C K P K 3、平行反应 均为一级不可逆反应，若 ，选择性S p 与 浓度 无 A P( ) S() 主 E 副 E 关，仅是 温度 的函数。 4、对于反应级数n0的反应，为降低反应器容积，应选用 平推流 反应器为宜。 5、对于恒容的平推流管式反应器 平均停留时间、反应时间、空时 一致。 6、若流体是分子尺度作为独立运动单元来进行混合，这种流体称为_微观流体_。 7、流体的混合程度常用 调匀度S 、 流体的混合态 来描述。 8、催化剂在使用过程中，可能因晶体结构变化、

14、融合等导致表面积减少造成的_物理 失活， 也可能由于化学物质造成的中毒或物料发生分解而造成的_化学_失活。 9、对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当微孔孔径在约_0.1um _时，分子与孔壁的碰 撞为扩散阻力的主要因素，这种扩散称为 努森扩散 。 10、绝热床反应器由于没有径向床壁传热，一般可以当作平推流处理，只考虑流体流动方 向上有温度和浓度的变化，因此一般可用拟均相一维模型来计算。 11、对于可逆的放热反应，存在着使反应速率最大的最优温度 和平衡温度 ，二者的 opt T eq T 关系为_ _。 1 2 1 2 ln E E E E R T T T T opt eq opt eq 12

15、、描述流化床的气泡两相模型，以 的气速进入床层的气体中，一部分在乳相中以起始 0 U 流化速度 通过，而其余部分 则全部以气泡的形式通过。 mf U mf U U 0 13、描述流化床的数学模型，对于气、乳两相的流动模式一般认为_气_相为平推流，而对 _乳_相则有种种不同的流型。 14、多相反应过程是指同时存在 两个或更多 相态的反应系统所进行的反应过程。 15、 三传一反 是化学反应工程的基础。 16、不论是设计、放大或控制，都需要对研究对象作出定量的描述，也就要用数学式来表 达个参数间的关系，简称_数学模型_。 17、一级连串反应 在平推流反应器中，则目的产物P的最大浓度 A S K 1

16、K 2 P _、 _。 ) /( 2 1 1 2 2 k k k k k 、 1 2 1 2 ) / ln( k k k k ） max , P C opt t 18、着眼反应组分K的转化率的定义式为_ _。 0 0 K K K K n n n 19、一级连串反应 在间歇式全混流反应器中，则目的产物P的最大浓度 A S K 1 K 2 P _、 _。 ) /( 2 1 1 2 2 k k k k k 、 1 2 1 2 ) / ln( k k k k ） max , P C opt t|20、化学反应速率式为 ，如用浓度表示的速率常数为 ，用压力表示的速 B A C A C C K r C K

17、 率常数 ，则 =_ 。 P K C K P K 21、理想反应器是指 全混流反应器、平推流反应器 。 22、具有良好搅拌装置的釜式反应器按 全混流 反应器处理，而管径小，管子较长和流速 较大的管式反应器按 平推流 反应器处理。 23、全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为 r G Q Q 、, dT dQ dT dQ G r 24、平推流反应器的返混为_0_。 25、一个可逆的均相化学反应，如果正、逆两向反应级数为未知时，采用_初始速率法_法 来求反应级数。 26、分批式完全混合反应器操作的优化分析是以_平均生产速率 最大_、_生产经费最低_为 目标进行优化的。 27、轴向分散模型的数学期望

18、值 _ _，方差 _ _。 28、测定气-液相反应速率的方法与均相反应时不同之点是实验时要排除气相和液相中的_ 扩散阻力_，使反应在动力学区域内进行。 29、在流化床中为了传热或控制气-固相间的接触，常在床内设置内部构件，但很少使用水 平构件，它对颗粒和气体的上下流动起一定的阻滞作用，从而导致床内产生明显的_温 度_梯度和_浓度_梯度。 30、对于气-固系统的流化床反应器的粗颗粒系统，气速超过起始流化速度后，就出现气泡， 气速愈高，气泡的聚并及造成的扰动亦愈剧烈，使床层波动频繁，这种流化床称为_聚 式流化床_。 31、当前用于描述气-液两相流相间传质的模型有两大类：一是按稳态扩散来处理的_双膜 模型_；一是按非稳态扩散处理模型，如_溶质渗透模型_和_表面更新模型_。 32、在建立数学模型时，根据基础资料建立物料衡算式的一般式为_输入量=输出量+反应量 + 累积量_。 33、活化能的大小直接反映了_反应速率_对温度的敏感程度。 34、生成主产物的反应称为_主反应_，其它的均为_副反应_。 35、固定床中颗粒的体积相当直径定义为具有相同体积V p 的球粒子直径，表达式 d v =_(6V P /) 1/3 _。 |